[实用新型]一种用于尿素/脲液和多元醇制备环状有机碳酸酯的反应器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种化工反应装置，具体涉及一种用于尿素/脲液和多元醇制备环状有机碳酸酯的反应器。

技术背景

环状碳酸酯（碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸甘油酯等）是近年来颇受国内外重视的新型“绿色”化工产品。其中的碳酸乙烯酯是一种性能优良的有机溶剂，可作为有机中间体，替代环氧乙烷用于二氧基化反应，并是酯交换法生产碳酸二甲酯的主要原料，还可用作合成呋喃唑酮的原料、水玻璃系浆料、纤维整理剂等，此外，还应用于锂电池电解液中，碳酸乙烯酯还可用作生产润滑油和润滑脂的活性中间体；碳酸丙烯酯在电子工业上可作高能电池及电容器的优良介质，高分子工业上可作聚合物的溶剂和增塑剂，也可用作胶黏剂和密封剂的增塑剂，还可用作酚醛树脂固化促进剂和水溶性胶黏剂颜填料的分散剂，同时也是化工行业是合成碳酸二甲酯的主要原料，也可用于脱除天然气、石油裂解气中二氧化碳和硫化氢，另外，还可用于纺织、印染等工业领域；碳酸甘油酯可作为高极性溶剂或高聚物中间体，通过与对应酸、酯或是酸的衍生物进行酯交换反应可以用来制备其它的环状碳酸烯酯，也是一种新型气体分离膜材料的重要组成部分，可作为聚亚氨酯发泡粒子的组成部分和表面活性剂的原料，可用于多类物质的新型溶剂和反应溶剂，具有不挥发、无毒、对环境无污染等优点，可以减少可挥发性有机物(VOC)的使用，还可作为衣料原料，作为涂料工业的潜在原料。

近年来，尿素醇解法合成环状碳酸酯的工艺路线逐步成熟，该法所用原料价廉易得，是非常有竞争力的清洁非石油路线。尿素醇解法合成环状碳酸酯工艺可采用传统的反应釜间歇装置，也可应用连续精馏装置。中国实用新型专利 CN203540544U公开了一种自回流式碳酸丙烯酯反应釜，其特点是在传统的反应釜上增加了气体自冷却回流装置，可以保证原料的配比和产品质量，但并未对气相分离效果进行说明。中国实用新型专利CN2873777发明了尿素与丙二醇合成碳酸丙烯酯的生产装置，该装置包括：带搅拌的釜式反应器、冷凝接收系统、真空系统和催化剂离心分离回收系统，其冷凝接收系统包括换热器和反应釜回流器，反应釜回流器出液口到反应釜入口之间的管线上安装有液封，可以有效地回收气相凝液，该装置虽然能够满足生产工艺的要求，但同样未对气相分离效果进行说明。中国实用新型专利 CN203329395U公开了用于尿素法生产碳酸丙烯酯的减压反应精馏装置，包含有混料进料泵，减压反应精馏塔，气液分离器，塔釜出料泵，碳酸丙烯酯储罐，真空泵，氨回收罐，塔釜补醇泵及相应的连接管道，该装置通过塔顶及时移走反应产生的氨气，生产的碳酸丙烯酯从塔釜采出，虽然实现尿素法生产碳酸丙烯酯的连续化生产，但塔釜中碳酸丙烯酯含量仅为25%左右，分离提纯较困难。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种结构简单、有利于汽液分离，便于工业连续实施的由尿素/脲液间接合成环状碳酸酯反应器。

本实用新型的一种用于尿素/脲液与多元醇合成环状碳酸酯反应器，它包括反应釜壳体，原料进口，液相产物出口，反应釜气相出口，反应釜壳体外测有蒸汽夹套，反应釜壳体内有搅拌器，反应釜壳体的顶端设有冷却装置，反应釜壳体内的中上部设有碎泡档板装置,反应釜壳体的上部有原料进口，反应釜壳体的底部有液相产物出口，反应釜壳体的顶部有反应釜气相出口。

如上所述冷却装置包括由上至下依次连接的换热器、集液器以及气相缓冲腔；换热器的顶部设有气相产物出口，换热器的底部与集液器上端相连，集液器下端与气相缓冲腔上端相连，气相缓冲腔下端与反应釜气相出口连通，在气相缓冲腔的内部设有降液管；降液管的上端与集液器的出液口相连，降液管的下端通过反应釜气相出口延伸至反应釜壳体内。

如上所述反应釜壳体为倒锥体结构，上宽下窄，锥体与水平角度大于0度小于90度。

如上所述搅拌器是由搅拌轴、电机和搅拌桨组成，搅拌桨的形式可以是但不限于推进式或桨式。

如上所述换热器可以是但不限于列管式换热器。

如上所述换热器采用温水冷却，冷却水温度30-70℃。

如上所述换热器顶部气相出口与真空系统相连。

如上所述碎泡档板装置为同心圆型式。

如上所述碎泡档板装置由支撑构件内圆、支撑构件外圆、碎泡档板13组成，碎泡档板位于支撑构件内圆和支撑构件外圆之间。

如上所述碎泡档板为倒三角型，每层碎泡档板数量为2-20个。

如上所述碎泡档板装置可以是1-10层，相邻上层和下层的碎泡档板位置交叉排列。

如上所述蒸汽夹套的底部有蒸汽入口，蒸汽夹套的上部有蒸汽出口。

本实用新型的特点如下：